轻烃芳构化生产芳烃技术进展
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物,广泛应用于石油炼制、化工、医药、农药、颜料、染料、涂料等工业领域。
芳烃的生产技术一直是化工行业的重点研究方向之一,随着科技进步和产业发展,芳烃生产技术也在不断改进和完善。
本文将就芳烃生产技术的现状及趋势展开探讨。
一、芳烃生产技术现状芳烃是石油化工的重要产物,在石油加工过程中通过催化裂化、重整、烷基化等过程可以得到芳烃。
催化裂化是目前最主要的芳烃生产技术之一。
在炼油厂生产芳烃主要采用的是载体催化裂化技术,通过添加特定的催化剂来改善油品的裂化性能,提高芳烃产率。
重整技术也是生产芳烃的常用技术之一,通过催化剂的作用将烷烃转化为含芳烃的混合物。
芳烃还可以通过煤焦油加工和煤制油加工等方式进行生产。
芳烃的生产技术现状主要存在以下几个方面的问题:一是存在能源消耗大、环境污染严重等问题;二是产品结构单一,市场需求多样化的挑战;三是传统生产工艺成本高、设备老化等方面的制约。
随着环保要求的提高和市场需求的变化,传统芳烃生产技术已经不能完全适应当前的发展需求,因此急需引进新技术,提高芳烃生产的效率和品质。
二、芳烃生产技术的发展趋势1. 高效低能耗技术随着能源资源的日益紧张和环境污染的日益严重,芳烃生产技术的发展趋势是朝着高效低能耗的方向发展。
新型催化剂的研发和应用、新工艺的开发和推广,可以降低催化裂化和重整等生产过程的能耗,减少环境污染。
2. 多元化产品结构市场需求的多元化是芳烃生产技术发展的重要方向。
传统的芳烃生产技术所生产的产品结构单一,不能满足市场多样化的需求,因此未来芳烃生产技术将朝着多元化产品结构的方向发展,开发出更多种类、更高品质的芳烃产品。
3. 芳烃生产技术的智能化随着信息技术和自动化技术的快速发展,智能化制造技术已经成为当前制造业的发展趋势。
未来芳烃生产技术将朝着智能化、自动化的方向发展,实现生产过程的全自动化、减少人工干预、提高生产效率。
4. 绿色环保技术绿色环保技术是芳烃生产技术发展的必然趋势。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃是一种重要的化学品,广泛应用于塑料、合成纤维、涂料、橡胶、颜料、医药等
行业。
芳烃的生产技术一直以来都备受关注,随着科技的不断发展,现代芳烃生产技术越
来越多样化和高效化。
传统的芳烃生产技术主要是煤焦油萃取法和煤气化法。
煤焦油萃取法是将煤焦油中的
芳香烃分离出来,得到纯净的芳烃。
这种方法存在的问题是需要大量的煤焦油,成本较高,同时产生大量的污染物。
煤气化法是通过煤的气化来得到芳烃。
这种方法比较节约资源,
但是需要高温高压条件下的反应,设备成本也较高。
近年来,随着现代化学工业的发展,新型的芳烃生产技术不断涌现。
其中,催化裂化
技术是一种比较成熟的技术。
催化裂化技术是利用特定的催化剂将重质烃类分解成较轻的
芳烃和烷烃。
这种方法不仅资源利用效率高,而且生产成本也较低,因此得到了广泛应
用。
除了技术的不断升级之外,芳烃的生产过程也在不断优化。
以苯为例,苯的生产过程
中需要用到很多溶剂,如甲苯、二甲苯等,这些溶剂会在生产过程中带来很大的环境污染
和潜在安全隐患。
为了减少环境污染,一些新型的苯生产技术在生产过程中替换了传统的
有机溶剂,如采用CO2作为溶剂。
这些新型技术除了减少环境污染外,还可以降低生产成本,提高生产效率。
总而言之,现代化学工业对芳烃生产技术的研究不断深入,对芳烃的生产过程也在不
断优化。
新型技术的不断发展,为芳烃生产带来了更多的选择和可能性。
未来,随着科技
的不断发展,我们可以期待芳烃生产技术的不断升级,为社会经济发展做出更大的贡献。
轻烃芳构化生产芳烃技术进展_廖宝星
轻烃芳构化生产芳烃技术进展廖宝星(中国石油化工股份有限公司广州分公司,广东广州510726)摘 要:综述了国内外典型的轻烃芳构化工艺技术,介绍了不同分子筛催化剂的金属改性和反应条件对催化剂芳构化性能的影响,着重阐述了轻烃芳构化的反应机理,并提出了沸石分子筛芳构化催化剂进一步的优化方向。
关键词:轻烃;芳烃:芳构化中图分类号:TQ 203;TQ 241 文献标志码:A 文章编号:0367-6358(2009)06-0373-04Prog ress of Light H ydrocarbons A romatization T echnologyLIAO Bao -xing(D ivision o f Guang z hou B ranch Compan y ,S INOP EC ,Guangd on g Guan gz hou 510725,China )A bstract :Ty pical processing technologies fo r the arom atization of lig ht hy drocarbo ns are summarized .The effect on aromatizatio n perfo rmance of metal modification on different zeo lite catalysts and reaction conditions is introduced .Reactio n mechanism o f light hydrocarbons aroma tizatio n is discussed .consequently ,the furthen optim izatio n in zeo lite cataly sts is pro po sed .Key words :light hy drocarbo ns ;a ro matics ;arom atizatio n收稿日期:2009-01-10;修回日期:2009-03-17作者简介:廖宝星(1962~),男,高级工程师,主要从事乙烯、汽油加氢、芳烃抽提、丁二烯的生产、技术管理工作。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有六个碳原子的环状或侧链的化合物,具有广泛的应用,如用作溶剂、成胶粘剂、颜料、润滑剂、燃料添加剂等。
芳烃最常见的代表是苯、甲苯和二甲苯等化合物。
目前,芳烃的生产技术主要包括煤焦油重整法、催化裂化法和芳烃从石油中分离提纯法等。
煤焦油重整法是通过对煤焦油进行加热、分解和重整等过程,将其中的低级芳烃升级为高级芳烃。
这种方法具有生产过程简单、原料来源广泛的优点,但也存在能源消耗大、环境污染严重的问题。
催化裂化法是通过将石油馏分经过高温加热、催化剂的作用下发生裂化反应,将其中的烷烃和环烷烃转化为芳烃。
这种方法具有生产过程相对复杂、产品质量较高的优点,但也存在催化剂损耗大、设备维护成本高的问题。
芳烃从石油中分离提纯法是通过将石油中的混合芳烃分离,获得纯度较高的单一芳烃。
这种方法具有工艺流程简单、产品纯度高的优点,但也存在投资成本较高、能耗较大的问题。
在芳烃生产技术的发展趋势方面,主要体现在以下几个方面:绿色环保是未来芳烃生产技术的发展方向。
由于传统的生产方法会带来大量的能源消耗和环境污染,未来的芳烃生产技术需要更加注重节能减排,采用清洁高效的生产工艺。
生物化妆品生产技术将是一个重要的发展方向。
随着人们对环境保护和健康意识的提高,越来越多的消费者倾向于使用无害的生物化妆品。
利用生物技术生产芳烃的方法将成为未来的研究热点。
新型催化剂的研发将推动芳烃生产技术的发展。
催化裂化法是目前主要的芳烃生产技术之一,而催化剂作为其关键组成部分,对芳烃的选择性、产率和质量有着重要影响。
开发高效、环保的新型催化剂将是未来的重点研究方向。
研究芳烃的利用和加工技术也将是未来的发展方向。
芳烃具有很高的附加值和用途,未来的研究重点将放在芳烃的加工利用上,开发出更多高附加值的芳烃产品。
芳烃是一类重要的化学品,其生产技术的发展方向主要包括绿色环保、生物化妆品、新型催化剂和芳烃的加工利用等方面。
随着科技的不断进步和环境意识的提高,未来芳烃的生产技术将更加环保、高效和可持续。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性质的有机化合物,广泛应用于石化、化工等行业。
其生产技术的发展对于提高芳烃产量和质量、降低生产成本、减少环境污染等具有重要意义。
本文将介绍芳烃生产技术的现状及趋势。
目前,芳烃的主要生产技术包括煤化工、石油加氢裂化和催化重整等方法。
煤化工是利用煤炭作为原料,通过煤气化、合成气制芳烃等步骤生产芳烃的一种方法。
由于煤的资源丰富,这种方法具有一定的优势。
煤化工存在着原料成分复杂、环境污染严重等问题,限制了其进一步的发展。
石油加氢裂化是利用石油作为原料,经过加氢处理,再裂化生成芳烃的方法。
这个方法能够直接利用石油炼制生产过程中产生的副产物,减少资源浪费。
而且,加氢裂化生产的芳烃质量较高,适用于高级化工产品的生产。
这种方法存在着催化剂寿命短、设备腐蚀等问题,也需要进一步改进。
催化重整是利用石油馏分作为原料,经过重整反应产生高芳烃含量的产品。
这个方法能够生产大量的芳烃产品,主要用于汽油添加剂的生产。
重整反应对催化剂质量要求高,而且产物中含有大量的副产物,需要进一步提高产品质量和减少副产物生成。
随着石化行业的不断发展,芳烃生产技术也在不断提高和创新。
以下是芳烃生产技术的一些发展趋势:1. 开发新型催化剂:催化剂是芳烃生产技术中的关键因素,其性能直接影响到产品质量和产量。
开发新型催化剂是提高芳烃生产技术的重要途径之一。
目前,一些新型催化剂,如生物催化剂、纳米催化剂等已经被应用于芳烃生产中,并取得了一定的效果。
2. 提高反应条件和工艺:提高反应温度、压力和催化剂的活性,可以促使芳构化反应的进行,提高芳烃产率和选择性。
优化和改进工艺流程,减少能耗和副产物的生成,也能够提高芳烃生产技术的经济性和环境友好性。
3. 利用低质石油原料:近年来,石油资源的逐渐枯竭和变质使得利用低质石油原料生产芳烃成为一个发展方向。
通过调整反应条件和催化剂选择,可以充分利用低质原料中的芳烃化合物,提高资源利用率。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性的化合物,具有广泛的应用领域,包括化学工业、医药制造、燃料添加剂等。
芳烃可以通过不同的生产技术进行制备,这些技术的发展对芳烃的生产量和质量具有重要影响。
本文将对芳烃生产技术的现状及趋势进行分析。
目前,石油提炼是主要的芳烃生产技术之一。
通过石油提炼,可以从原油中提取出含有芳烃的馏分,如轻石脑油和重石脑油。
然后,通过加氢裂化或催化重整等技术,可以将这些馏分转化为芳烃产品,如苯、甲苯和二甲苯等。
石油提炼技术具有成熟稳定的特点,但对环境的影响较大,且原油逐渐减少,这使得人们开始寻找替代的芳烃生产技术。
生物质转化技术是一个有潜力的新兴芳烃生产技术。
生物质包括植物、动物和微生物等有机物质,可通过生物质转化技术转化为芳烃。
生物质转化技术主要包括生物质气化、生物质液化和生物质催化等。
这些技术的优点是可使用可再生资源,且减少了对非可再生资源的依赖,对环境影响较小。
目前生物质转化技术仍面临着效率低、成本高等问题,需要进一步的研究和改进。
另一种新兴的芳烃生产技术是通过碳氢化合物的催化转化来制备芳烃。
碳氢化合物是一类碳氢化合物,包括甲烷、乙烯等。
当前,煤和天然气是主要的碳氢化合物资源,可以通过催化裂化、煤直接液化等技术将其转化为芳烃。
这些技术的优点是原料资源丰富,利用效率高。
与生物质转化技术相比,碳氢化合物转化技术对环境的影响较大,存在二氧化碳排放等问题。
在芳烃生产技术的趋势方面,绿色环保是主要的发展方向。
随着环境问题的日益突出,人们对低碳、无污染的生产技术的需求越来越高。
未来的芳烃生产技术将更加注重减少二氧化碳排放、提高能源利用效率和原料利用率。
生物质转化技术和碳氢化合物转化技术将会得到更多的关注和研究,并逐渐替代石油提炼技术成为主要的芳烃生产方式。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物,广泛应用于化工、石油化工、医药、农药、合成纤维等领域。
芳烃生产技术的发展对于提高产能、降低生产成本、保护环境等方面有着重要的意义。
本文将对芳烃生产技术的现状及趋势进行分析。
一、芳烃生产技术现状目前,芳烃的生产技术主要包括裂化、改质、烃化等多种方法。
裂化是指通过高温、高压条件下将长链烃裂解成较短链烃的方法,是生产苯乙烯、苯、二甲苯等芳烃的主要工艺路线之一。
改质是指将原始烃通过氧化、炼制等方式改变其结构和性质,从而得到芳烃的方法,常见的有鲍根法、氧化裂解法等。
而烃化是指利用甲醇、一碳烃和二碳烃等原料经过加氢、脱氧、脱氢等方式制备芳烃的方法,常见的有MTG法、SLM法等。
从国内外芳烃生产技术现状来看,随着科技的不断进步和生产技术的不断完善,芳烃生产技术已经取得了显著的进展。
原油裂化技术、催化裂化技术、制苯工艺等已经成为了芳烃生产的主要技术路线,国内外企业纷纷进行技术改造,提高了产品质量、降低了生产成本,为芳烃行业的发展注入了新的活力。
1. 绿色环保化随着环境保护意识的日益增强,绿色环保化已成为了芳烃生产技术发展的主要趋势。
传统的芳烃生产工艺中会产生大量的有害气体和污染物,对环境造成了严重的影响。
绿色环保化的技术路线已成为芳烃行业的发展方向之一。
利用生物催化技术、非贵金属催化剂等替代传统的催化剂,降低生产过程中的废气排放;采用循环利用的工艺,降低原料和能源消耗。
这些绿色环保化的技术路线将有望在未来得到更广泛的应用,为芳烃行业的可持续发展注入新的活力。
2. 高效节能化高效节能化是芳烃生产技术的另一大趋势。
传统的芳烃生产工艺中消耗大量的能源,能源消耗量大、能源利用率低一直是制约企业发展的重要因素。
研发和推广高效节能的芳烃生产技术已成为行业的发展重点。
采用新型催化剂、新型反应器,提高反应效率;优化生产工艺,减少生产过程中的能源损耗。
这些高效节能的技术路线可以有效降低生产成本,提高企业的竞争力,是芳烃生产技术发展的重要方向。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物,具有广泛的应用领域,如石化工业、医药化工、香料和精细化工等。
芳烃生产技术的发展与进展,对促进产业的可持续发展、提高产品质量、提高资源利用效率等起到重要作用。
目前,芳烃生产技术主要有以下几种:延烧气油催化裂化、烷基化反应、芳化反应、重整反应等。
延烧气油催化裂化是最主要的生产工艺之一。
该工艺主要通过在高温高压下将重质石油燃料转化为轻质石油产品,其中包括芳烃。
延烧气油催化裂化也能够生产高级汽油和航空煤油等高附加值产品,具有较大的经济和社会效益。
烷基化反应是一种将烷烃转化为芳烃的技术。
该技术主要通过将烷烃与甲醛等气体在酸催化剂的作用下进行反应,生成芳烃。
这种技术具有催化剂寿命长、反应条件温和、产品质量好等特点,被广泛应用于柴油加氢精制、石脑油加氢脱硫等领域。
芳化反应是通过将烯烃与烷烃在酸催化剂的作用下进行反应,生成芳烃。
这种技术具有反应速度快、选择性好、废料少等优点,因此在石化工业中得到了广泛应用。
芳烃的重整反应也是一种生产芳烃的重要技术。
该技术主要通过在高温高压下,将重质烃类与氢气进行反应,生成芳烃。
该技术具有生产工艺简单、生产能耗低、产品质量好等特点,因此在芳烃生产中得到了广泛应用。
在芳烃生产技术的发展趋势方面,主要体现在以下几个方面:一是技术的高效化。
随着科技的进步和工艺的优化,芳烃生产技术的效率将不断提高,产品质量将得到进一步提升。
二是技术的节能化和清洁化。
在芳烃生产过程中,将更加注重能源的节约利用和环境的保护,减少废气废水的排放。
三是技术的资源化。
芳烃是从石油和天然气等石化原料中提取的,未来将探索更多的资源利用途径,提高资源利用效率和可持续发展能力。
四是技术的智能化。
随着人工智能技术的发展,将通过自动控制、智能分析等手段提高芳烃生产过程的自动化程度和生产效率。
芳烃生产技术在不断发展和完善,将更好地满足社会和经济的需求。
未来,随着科技的进步和工艺的创新,芳烃生产技术将朝着高效、节能、清洁、智能的方向发展。
芳烃生产技术进展
芳烃生产技术进展1 概述芳烃是重要的有机化工原料,是我国石油化工行业主营业务之一,芳烃和乙烯同为石油化工的核心生产装置,是炼油下游化纤和化工两条产品链的龙头。
芳烃装置的主要产品为苯、对二甲苯和邻二甲苯。
对二甲苯是生产PTA(精对苯二甲酸)的主要原料,而PTA 又是生产化纤的主要原料,苯和邻二甲苯是重要的有机化工原料。
芳烃产量和规模仅次于乙烯和丙烯。
芳烃的来源主要是催化重整生成油、裂解加氢汽油及煤焦油。
分离轻质芳烃的方法自1952年美国环球油品公司(UOP)和道化学公司(DOW)研究成功以二甘醇(DEG)为溶剂的Udex法投入工业生产以来,经过50多年的发展,相继开发成功并投入工业生产的主要有以二甘醇、三甘醇、四甘醇、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉及环丁砜为溶剂的液液抽提法和抽提精馏法生产芳烃的工艺,其生产工艺已日趋成熟和完善。
目前,芳烃工业化生产中以N-甲酰基吗啉及环丁砜为溶剂的抽提蒸馏法是最先进的工业化生产工艺,且具有很强的优势。
1 芳烃生产技术目前,芳烃的大规模生产是通过现代化的芳烃联合装置来实现的。
典型的芳烃联合装置包括石脑油重整、裂解汽油加氢、芳烃转化、芳烃分离装置。
1.1催化重整催化重整在芳烃生产中具有十分重要的地位和作用,全世界大约70%的BTX 芳烃来自炼油厂的催化重整装置。
催化重整一般都采用含铂的催化剂,因此,通常又称作铂重整。
铂重整工艺按催化剂再生方式,主要有半再生重整、连续重整和循环再生重整三种形式。
按照加工能力统计,这三种重整的比例大约为6:3:1。
连续重整工艺一般采用铂-锡系催化剂,并以UOP公司的CCR Platformer工艺(采用叠合床反应器)和IFP公司的Aromizer工艺(采用平移流动的移动床工艺)为代表。
与其它两种重整工艺相比较,连续重整增加了一个催化剂连续再生系统,可将因结焦失活的重整催化剂进行连续再生,从而保持重整催化剂活性稳定,并且随着操作周期的延长,催化剂的性能基本保持稳定,因而连续重整具有装置规模大、运转周期长、对原料的适应性好、生产灵活性大、操作苛刻度高、反应压力低、氢油比低、产品的辛烷值高、产物收率高、氢产高等特点。
轻烃芳构化生产芳烃
6
纯利润
2043.15
六、结论
1、轻烃经改质后,改质后液体收率为51%,液 化气产率为30%。 2、轻烃经改质后,芳烃中三苯含量大于95%。 3 、芳构化改质装置总投资约为 4050 万元,每 年可实现利税1413.01万元,每年可实现利润约 2043.15万元。
换 热 器 稳 定 塔
稳定塔 回流罐
芳构化汽油
图2吸收稳定系统
非芳 产品 排气 抽 提 塔 进 料 缓 冲 罐 水 过 滤 器 真空 系统 非芳 水洗 塔 抽 提 产 抽提 品 中间 罐
汽 提 塔
回 收 塔
溶剂再生 再沸器
水汽提
图3芳烃抽提系统
蒸汽发 生器
蒸汽
甲苯 拔顶苯 苯 混合芳烃 二甲苯
脱氧水
4934.22
3904.62 1029.6 369.72 ――
3 4 5
增值税 消费税 城建及教 育附加 10% 369.72
36.97
税金合计
406.69
表7芳构化改质损益计算
序号 项目 金额(万元)
1
2
销售收入
流转税及附加
30888.36
406.69
3
4 5
总成本
销售利润 所得税
27432.2
表6芳构化装置流转税及附加计算
序号 1 项目 进项税 原料 催化剂 修理费 17% 17% 17% 17% 13% 税率 金额(万元) 26828 26400 288 162 税额(万元) 4564.50 4488.00 48.96 27.54
2
销项税
芳烃 液化气
30888.36
22968.36 7920
浅析芳烃生产过程中的轻烃芳构化与催化重整技术应用
浅析芳烃生产过程中的轻烃芳构化与催化重整技术应用摘要:随着市场上对芳烃的需求量不断增加,常规使用石脑油生产的芳烃的工艺不能满足市场需求。
开发轻质芳烃异构化与催化重整技术工艺,将轻质芳烃作为原料,通过芳构化与催化重整处理,得到芳烃产品,是一种投资少、见效快的工艺路线,对于提升芳烃产品产量、降低生产成本具有重要意义。
关键词:芳烃生产;轻质芳烃异构化;催化重整1 前言轻质芳烃是指苯、甲苯、二甲苯等化工原料,它们是生产高辛烷值汽油的重要组分。
以前传统的芳烃生产工艺使用石脑油作为原材料,然后对石脑油进行催化重整,得到芳烃产品。
芳烃是用途广泛的化工原料,塑料和化纤工业的快速发展,促进了市场对芳烃的需求,而全世界的芳烃主要来自炼厂的重整装置。
随着市场上对芳烃的需求量不断增加,常规使用石脑油生产的工艺不能满足市场需求,石脑油原料供应不足。
乙烯裂解汽油加氢抽提和碳四、碳五芳构化技术也是生产芳烃的重要技术手段,乙烯裂解芳烃是乙烯装置的副产品,但乙烯裂解原料主要是石脑油,而且芳烃分离的技术也和重整芳烃分离技术相同,所以可以认为绝大部分芳烃来自石脑油制芳烃技术,随着石油资源的日趋枯竭,石脑油不能满足需求。
为此,开发轻烃原料生产芳烃的工艺,将轻烃作为生产原料,通过对轻烃芳构化处理,得到芳烃产品,对于提升芳烃产品产量,降低生产成本具有重要意义。
2 催化重整技术原理对于重整技术而言,现在一般指的是催化重整,是石油炼制和石油化工主要过程之一。
它是在一定温度、压力、临氢和催化剂存在的条件下,使石脑油转变成富含芳烃的重整生成油,并副产氢气的过程。
催化重整包括环烷烃脱氢、烷烃环化脱氢、异构化、加氢裂化及积碳等反应。
从反应机理来看,石脑油重整对原料组成有很高的要求,较轻的馏分(小于等于碳五)和较重的馏分(沸点≥180 ℃)均不能作为催化重整的原料,因此原料限制了催化重整的发展。
3 轻烃芳构化技术轻烃芳构化技术研究初期主要借鉴铂重整技术,以Pt/Al2O3催化剂实现了轻烃的芳构化,但催化剂结焦严重、产品中芳烃含量低,此阶段研究进展缓慢。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势【摘要】芳烃是一类重要的化工原料,在工业生产中具有广泛的应用。
本文旨在探讨芳烃生产技术的现状及趋势。
首先介绍了传统的芳烃生产技术,包括加氢裂化和乙烯裂解等方法。
然后讨论了现代的芳烃生产技术,如煤焦油和天然气催化裂化技术。
接着分析了生产技术的趋势,指出了向高效、低能耗、低排放方向发展的趋势。
同时介绍了新兴技术应用,如生物质转化和催化剂开发等。
着重探讨了环境保护措施在芳烃生产中的应用。
综合分析后得出,芳烃生产技术未来将更加环保、高效、节能。
在展望了芳烃生产技术的发展前景和产业应用前景,指出了产业化应用将更加广泛,推动芳烃产业的进一步发展。
【关键词】芳烃、生产技术、现状、趋势、传统技术、现代技术、新兴技术、环境保护、技术发展前景、产业应用、芳烃生产1. 引言1.1 背景介绍。
芳烃是一类含有若干环状芳香基团的碳氢化合物,具有较高的化学稳定性和反应活性,广泛应用于石油化工、医药、农药、颜料、塑料等领域。
随着工业化进程的加快和人们对能源资源的需求不断增加,芳烃的生产技术也在不断进行创新和优化。
传统的芳烃生产技术主要包括煤焦油裂解和液体气化法,但存在能源消耗高、产品质量不稳定等问题。
为了提高生产效率和产品质量,现代化的芳烃生产技术逐渐兴起,包括催化裂解、催化加氢、催化重整等技术的应用。
而随着科技的不断进步,新兴技术如生物催化、智能化生产等也开始在芳烃生产中得到应用。
与此环境保护也成为了芳烃生产过程中必须关注的问题,各种绿色生产技术和节能减排措施逐渐受到重视。
在这样的背景下,研究芳烃生产技术的现状及趋势,对于促进产业的发展和生态环境的保护具有重要意义。
1.2 研究目的本文旨在系统性地总结和分析当前芳烃生产技术的现状及趋势,从传统到现代,从新兴技术到环境保护措施,全面展现芳烃生产领域的最新发展动态。
通过对各种技术的比较和对比,探讨其各自的优缺点和适用范围,为相关从业人员提供参考和借鉴。
本文旨在展望芳烃生产技术的未来发展方向和趋势,探讨新兴技术在该领域的应用前景,为产业的进一步发展提供建议和指导。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性质的化合物,由苯环和其它烃环(如甲苯环、萘环等)组成。
它们在石油和煤焦化产物中含量较高,是许多化学工业中的重要原料,如合成纤维、塑料、橡胶、染料、涂料等。
目前,芳烃生产技术已经比较成熟,其中主要的生产方法包括石油和煤炭的热解、催化裂化和催化重整等。
石油和煤炭的热解是一种传统的芳烃生产方法。
在高温条件下,石油和煤炭中的长链烃分子会断裂为较短的烃链,并生成芳烃。
这种方法具有简单、成本低廉的优势,但同时也存在环境污染和产品品质不稳定等问题。
催化裂化是一种利用催化剂促使烃分子断裂的方法。
在适当的温度和压力下,催化裂化可以将高相对分子质量的烃转化为低相对分子质量的芳烃,并生成丙烷和丙烯等副产物。
这种方法具有产物分离容易、产品质量稳定的优势,但同时也需要较高的催化剂需求和维护成本。
催化重整是一种利用催化剂将非芳烃转化为芳烃的方法。
通过重整反应,碳链长度较长的烃可以转化为芳烃和氢气。
催化重整方法具有高产率、高选择性、环境友好等优势,成为目前主流的芳烃生产方法。
在芳烃生产技术的发展趋势方面,目前主要表现在以下几个方面:1. 新型催化剂的研发。
随着对石油和煤炭资源的逐渐枯竭,对催化剂的需求也越来越高。
研发更高效、更稳定、更具选择性的催化剂是目前的研究热点之一。
2. 新型反应体系的开发。
传统的芳烃生产方法往往存在能源消耗大、环境污染严重的问题。
为了解决这些问题,科研人员开始开发新型的反应体系,如离子液体、超临界流体等,以提高反应效率和环境友好性。
3. 生物催化技术的应用。
随着生物技术的快速发展,越来越多的科研人员开始利用微生物催化芳烃的生产。
通过改造微生物或利用微生物分泌的酶促进芳烃的合成,不仅可以提高产率和选择性,还可以降低能源消耗和环境污染。
芳烃生产技术现状比较成熟,主要包括石油和煤炭的热解、催化裂化和催化重整等方法。
未来的发展趋势主要包括新型催化剂的研发、新型反应体系的开发以及生物催化技术的应用。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香环结构的碳氢化合物,包括苯、甲苯、二甲苯等。
芳烃广泛用于化工、石化、医药等领域,是重要的有机化工原料。
随着全球经济的发展和工业化进程的加速,芳烃的生产技术也在不断发展和改进。
本文将对芳烃生产技术的现状及趋势进行分析和探讨。
一、芳烃生产技术现状1. 加氢裂化技术加氢裂化技术是一种常用的芳烃生产技术,主要通过对石油衍生物进行裂化反应得到芳烃。
其主要原理是在高温和高压条件下,将重质烃分子裂解成较轻的气态烃,再通过催化剂的作用将其部分加氢生成芳烃。
这种技术生产的芳烃纯度高,适用于苯、甲苯等芳烃的生产。
2. 煤制芳烃技术煤制芳烃技术是利用煤制气的产物进行芳烃生产的一种技术。
煤制气主要包括一氧化碳和氢气,经过适当的催化和反应条件,可以将一氧化碳和氢气转化成甲苯、苯等芳烃产品。
这种技术可以有效利用煤炭资源,提高能源利用率,对于资源匮乏地区具有重要意义。
3. 煤焦油加氢技术煤焦油加氢技术是利用煤焦油中的芳烃类物质进行加氢反应,生成更高附加值的芳烃产品。
这种技术主要适用于煤矿附近或者煤炭化工企业,能够有效提高煤焦油的综合利用价值,对于促进煤炭资源的高效开发具有积极意义。
二、芳烃生产技术趋势1. 高效节能随着能源资源的日益紧张和环境污染的日益严重,芳烃生产技术将趋向于高效节能。
未来的芳烃生产技术将更加注重能耗的降低和资源的综合利用,采用节能环保的生产工艺,降低生产成本,提高生产效率。
2. 清洁生产环境保护已经成为全球性的重大议题,未来的芳烃生产技术将趋向于清洁生产。
采用低污染的生产工艺,减少有毒废弃物的排放,推进资源循环利用,实现绿色高效的生产方式。
3. 技术创新随着科技的不断进步,未来的芳烃生产技术将更加注重技术创新。
包括新型催化剂的研发、反应工艺的优化等方面,将推动芳烃生产技术向更加高效、环保、经济的方向发展。
4. 一体化生产未来的芳烃生产技术将趋向于一体化生产。
一体化生产是指在同一生产线上,将多种原料进行加工转化,得到多种产品。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化工原料,广泛应用于石油化工、农药、颜料、医药等行业。
芳烃生产技术的发展对于提高产品质量、降低生产成本以及环境保护具有重要意义。
本文将对芳烃生产技术的现状及趋势进行探讨。
目前,芳烃的生产主要依赖于炼油工业中的脱氢芳构技术。
该技术通过将石油中的芳烃化合物进行脱氢反应,生成具有较高附加值的芳烃产品。
脱氢芳构技术主要存在以下几个问题:一是设备能耗较高,需要消耗大量的热能和电能;二是反应中产生的副产物、废料对环境造成一定的污染;三是对催化剂的选择和制备存在一定的技术难度。
为了解决上述问题,芳烃生产技术发展出多种新型方法。
一是采用催化剂改进技术增加反应效率和选择性。
利用金属催化剂可以极大提高反应速率和选择性,降低反应温度和压力,减少催化剂的用量。
二是研究新型反应器,提高传质和热量传递效率。
采用微反应器、纳米反应器等技术可以实现高效的反应控制和优化。
三是改进反应条件,进行碳氢裂解和选择性氢解等技术。
通过控制反应条件,可以较好地实现碳氢键的断裂和芳香化反应,提高产物的选择性和纯度。
四是采用生物技术将廉价原料进行微生物转化。
将生物质通过微生物发酵转化为芳烃产品,可以降低生产成本和环境污染。
未来,芳烃生产技术的发展趋势是综合利用各种技术手段,实现芳烃的高效生产和低碳环保。
一方面,随着石油资源的逐渐枯竭,芳烃生产将趋于多样化和可再生化。
利用生物质、工业废料等资源进行芳烃生产,可以实现资源的综合利用和环境的可持续发展。
随着催化剂和反应器等技术的不断改进,芳烃生产将更加高效和具有选择性。
采用纳米材料技术可以提高催化剂的活性和稳定性,进一步降低反应温度和催化剂的用量,提高产品的纯度和选择性。
通过将机器学习、人工智能等技术应用于芳烃生产过程中,可以实现反应过程的精确控制和优化,提高生产效率和产品质量。
芳烃生产技术的发展具有重要的意义。
通过采用新型催化剂、反应器以及生物技术等手段,可以实现芳烃的高效生产和环境友好。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类具有芳香性质的化合物,由苯环和苯环相连而成,具有重要的工业用途,如作为溶剂、合成材料和燃料等。
而芳烃的生产技术一直是石化行业研究的重点之一,下面将针对芳烃生产技术的现状和趋势进行详细的分析。
芳烃生产技术的现状主要包括煤制芳烃、石油制芳烃和生物质制芳烃三种主要途径。
煤制芳烃是一种将煤炭作为原料,通过煤气化、合成气制芳烃等一系列反应过程生产芳烃的技术。
这种技术具有原料丰富、能源资源利用率高等优势,但在技术难度和经济性方面存在一定的挑战。
目前,中国已经建立了一些煤制芳烃生产装置,但仍需要进一步提升技术水平和降低成本。
石油制芳烃是一种将石油作为原料,通过裂化、重整等反应过程生产芳烃的技术。
这种技术在石化行业已经得到广泛应用,并且技术成熟、工艺稳定。
目前,国内外很多炼油厂都具备石油制芳烃生产能力,但在环保和能源消耗方面仍有待改进。
生物质制芳烃是一种将生物质作为原料,通过热解和催化转化等过程生产芳烃的技术。
由于生物质可再生、资源丰富,这种技术具有环境友好和可持续发展的特点。
目前,生物质制芳烃技术正处于研发和试验阶段,还需要进一步提升转化效率和改善产品质量。
芳烃生产技术的趋势主要有以下几个方面。
一是高效转化技术的发展。
为了提高芳烃生产的效率和降低成本,研究人员在催化剂设计、反应工程和能量利用等方面进行不断探索。
通过改进催化剂的结构和性能,可以提高反应的选择性和转化率;通过优化反应工程,可以提高生产能力和减少能源消耗。
二是绿色化生产技术的应用。
随着环境意识的提高和环保法规的加强,芳烃生产技术将更加注重减少污染物排放和资源消耗。
采用低温催化裂化等绿色化生产技术可以减少污染物的生成;采用废弃物和可再生资源作为原料可以减少对化石能源的依赖。
三是新型技术的研发和应用。
为了满足新材料和新能源等领域对芳烃的需求,研究人员正在开发新型的芳烃生产技术。
采用微生物和酶的生物合成技术可以实现高选择性和高效能的芳烃生产;采用光催化和等离子体等非热平衡技术可以实现非常规芳烃的合成。
芳烃生产技术进展
芳烃生产技术进展1 概述芳烃是重要的有机化工原料,是我国石油化工行业主营业务之一,芳烃和乙烯同为石油化工的核心生产装置,是炼油下游化纤和化工两条产品链的龙头。
芳烃装置的主要产品为苯、对二甲苯和邻二甲苯。
对二甲苯是生产PTA(精对苯二甲酸)的主要原料,而PTA 又是生产化纤的主要原料,苯和邻二甲苯是重要的有机化工原料。
芳烃产量和规模仅次于乙烯和丙烯。
芳烃的来源主要是催化重整生成油、裂解加氢汽油及煤焦油。
分离轻质芳烃的方法自1952年美国环球油品公司(UOP)和道化学公司(DOW)研究成功以二甘醇(DEG)为溶剂的Udex法投入工业生产以来,经过50多年的发展,相继开发成功并投入工业生产的主要有以二甘醇、三甘醇、四甘醇、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉及环丁砜为溶剂的液液抽提法和抽提精馏法生产芳烃的工艺,其生产工艺已日趋成熟和完善。
目前,芳烃工业化生产中以N-甲酰基吗啉及环丁砜为溶剂的抽提蒸馏法是最先进的工业化生产工艺,且具有很强的优势。
1 芳烃生产技术目前,芳烃的大规模生产是通过现代化的芳烃联合装置来实现的。
典型的芳烃联合装置包括石脑油重整、裂解汽油加氢、芳烃转化、芳烃分离装置。
1.1催化重整催化重整在芳烃生产中具有十分重要的地位和作用,全世界大约70%的BTX 芳烃来自炼油厂的催化重整装置。
催化重整一般都采用含铂的催化剂,因此,通常又称作铂重整。
铂重整工艺按催化剂再生方式,主要有半再生重整、连续重整和循环再生重整三种形式。
按照加工能力统计,这三种重整的比例大约为6:3:1。
连续重整工艺一般采用铂-锡系催化剂,并以UOP公司的CCR Platformer工艺(采用叠合床反应器)和IFP公司的Aromizer工艺(采用平移流动的移动床工艺)为代表。
与其它两种重整工艺相比较,连续重整增加了一个催化剂连续再生系统,可将因结焦失活的重整催化剂进行连续再生,从而保持重整催化剂活性稳定,并且随着操作周期的延长,催化剂的性能基本保持稳定,因而连续重整具有装置规模大、运转周期长、对原料的适应性好、生产灵活性大、操作苛刻度高、反应压力低、氢油比低、产品的辛烷值高、产物收率高、氢产高等特点。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类重要的有机化合物,具有广泛的应用领域,包括石化工业、化学工业和医药工业等。
芳烃生产技术不断发展,追求更高效、环保和经济可行的方法。
本文将介绍芳烃生产技术的现状和趋势。
1. 现有的芳烃生产技术目前,主要的芳烃生产技术包括煤气化制芳烃、石油炼制法、催化裂化法和煤炭气化制芳烃等。
(1)煤气化制芳烃:这种技术使用煤气作为原料,通过高温下的化学反应,将煤气转化为含芳烃的合成气。
然后,通过催化剂的作用,将合成气转化为芳烃。
这种方法可以利用煤炭等廉价原料,但存在能源消耗高、设备复杂和环境污染等问题。
(2)石油炼制法:这种方法使用石油等碳氢化合物作为原料,在高温下进行热裂化反应,将长碳链的化合物转化为芳烃。
这种方法具有原料丰富、技术成熟等优点,但存在设备投资大、产品质量难以控制等问题。
2. 芳烃生产技术的趋势随着环境保护意识的增强和能源资源的日益稀缺,芳烃生产技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:(1)资源优化利用:尽量减少对有限资源的依赖,提高原料利用率,如开发利用煤炭和生物质等替代石油的原料。
(2)能源节约与环保:提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染,如开发利用新型高效催化剂,优化反应条件等。
(3)技术提升与创新:开发新型催化剂和反应器,提高芳烃产率和选择性,提高产品质量,减少副产物的生成。
(4)集成化生产:通过多种技术的有机结合,实现煤炭气化制芳烃、煤气化制芳烃等多种方法的集成化生产,提高整体效益。
(5)发展绿色化工:探索绿色合成方法,减少或避免使用有毒有害的催化剂和溶剂,减少废弃物生成和排放,实现可持续发展。
芳烃生产技术正朝着高效、环保、经济可行和可持续发展的方向不断发展。
随着科学技术的进步和对环境问题的关注,将会出现更多优化、创新的芳烃生产技术。
芳烃生产技术现状及趋势
芳烃生产技术现状及趋势芳烃是一类由苯环及其衍生物构成的化合物,广泛应用于化工、医药、生物、材料等领域。
芳烃生产技术是化工工业中的重要部分,其发展趋势与技术进步也备受关注。
本文将介绍芳烃生产技术的现状及趋势。
目前,主要的芳烃生产技术有以下几种:1. 煤炭气化法煤炭气化法是采用高温、高压条件下将煤炭转化为气体,再用催化剂将其转化为芳香烃。
它不仅可重转化各种固体燃料,而且可同时获得一系列高附加值的芳烃化学品,例如苯、甲苯、邻二甲苯等。
2. 液化石油气化法液化石油气化法是采用液化的石油气和燃料油,通过高温裂解反应制备芳烃。
其优点在于原料来源广泛、可生产大量的苯、甲苯、二甲苯等芳烃,并能获得较高产量和较高芳烃含量的产物。
3. 石脑油加氢法石脑油加氢法是直接使用石脑油为原料,将其加氢后催化裂解,制备芳烃。
该方法生产的芳烃种类比较单一,主要以甲苯、邻二甲苯为主。
但该方法具有生产工艺简单、成本较低等优点。
4. 甲醇脱水法甲醇脱水法是利用甲醇和空气氧化反应生成甲醛,再将甲醛脱水反应可以得到芳烃产物。
该方法具有反应速度快、生产成本低等优点。
1. 芳烃生产技术的节能减排未来芳烃生产技术将更加注重节能减排、环保可持续发展。
例如,在煤炭气化法研究中,采用现代化的高温大气化技术,减少了固体废料的产生,同时提高了芳烃化学品的纯度和收率。
在液化石油气化法中,采用化学催化技术可以降低反应温度和催化剂用量,提高芳烃产率和选择性。
未来芳烃生产技术将更加倾向于一体化生产,以降低生产成本、提高生产效率。
例如,在气化过程中,不仅可以同时生产一系列高附加值的芳烃化学品,还可以生产其他化学品和能源产品。
未来芳烃生产技术将转向中低温化,降低生产工艺的能量消耗和催化剂的用量,提高生产效率。
例如,在液化石油气化法中,使用新型的泡沫陶瓷催化剂可以降低反应温度,增大催化剂的活性,节约能源和催化剂用量。
总之,芳烃生产技术的发展将更加注重节能减排、环保可持续和一体化生产等方面,同时也将更加注重中低温化的技术开发。
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轻烃芳构化生产芳烃技术进展廖宝星(中国石油化工股份有限公司广州分公司,广东广州510726)摘 要:综述了国内外典型的轻烃芳构化工艺技术,介绍了不同分子筛催化剂的金属改性和反应条件对催化剂芳构化性能的影响,着重阐述了轻烃芳构化的反应机理,并提出了沸石分子筛芳构化催化剂进一步的优化方向。
关键词:轻烃;芳烃:芳构化中图分类号:T Q 203;T Q 241 文献标志码:A 文章编号:0367 6358(2009)06 0373 04Prog ress of Light H ydrocarbons A romat ization T echnologyLIA O Bao xing(Div ision of Guang z hou B ranch Company ,S I N OP EC,Gu angd ong Guan gz hou 510725,China)Abstract:Ty pical processing technolog ies fo r the arom atization of lig ht hy drocarbo ns are summarized.The effect on ar omatization per for mance of metal modification on different zeo lite catalysts and reaction conditions is introduced.Reactio n mechanism o f light hydrocarbons aromatizatio n is discussed.consequently,the furthen optim ization in zeo lite cataly sts is pro posed.Key words:light hy drocarbo ns;aro matics;arom atizatio n收稿日期:2009 01 10;修回日期:2009 03 17作者简介:廖宝星(1962~),男,高级工程师,主要从事乙烯、汽油加氢、芳烃抽提、丁二烯的生产、技术管理工作。
E mail:liaobx @gn 芳烃是产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料。
其衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产品和精细化学品。
最初芳烃生产以煤焦化得到的焦油为原料。
随着炼油工业和石化工业的发展,芳烃生产已转向以催化重整油和裂解汽油为主要原料,以石油为原料的芳烃国外约占98%以上,国内约占85%以上。
目前,石油芳烃大规模的工业生产通过现代化的芳烃联合装置来实现。
通常芳烃联合装置包括催化重整、裂解汽油加氢、芳烃转换、芳烃分离等装置。
轻烃主要是指以C 5为主的烷烃或单烯烃化合物,是石油开采和炼制过程中的副产品。
它与天然气、液化气、汽油、柴油一样,同属石油大家庭,常温常压下是液态。
轻烃的来源主要有:(1)各油田、采油厂提取的C 4~C 8的混合物 轻质油(各油田叫法不一)。
(2)石化生产的副产品 塔顶油。
(3)天然气田,油田开采中的凝析油,主要成分是链烷烃(占3%),不含烯烃。
(4)炼油厂轻烃:原油常压蒸馏的轻石脑油,石油二次加工如催化重整,加氢裂化的产品中均含一定数量的C 5及C 5以下烷烃组分。
(5)石油化工厂轻烃,主要是溶剂油。
据不完全统计,国内目前轻烃年产量7000~10000kt,到2020年可能达到20000kt [1]。
近几年来,随着石油资源的日益减少,将丰富廉价的轻烃,转变为高附加值的苯、甲苯、二甲苯(BTX)的研究已成为当今重要的研究课题和热点问题。
轻烃芳构化是近年来发展起来的一种生产芳烃的新工艺,用于生产芳烃或高辛烷值汽油的调和组分。
该工艺是以H ZSM 5沸石分子筛作为催化剂的活性组分,将重整抽余油、重整拔头油、直馏汽油、焦化汽油、热裂解汽油、热裂解C 5馏分、液化石油气和油田凝析油等轻烃转化为芳烃。
1 轻烃芳构化的主要工艺技术1983年,英国石油公司(BP)及U OP共同开发成功了Cyclar芳构化工艺[2,3],之后建立示范装置实现工业应用,标志着轻烃芳构化技术进入实用阶段。
目前轻烃芳构化的主要成熟工艺技术如下:1.1 Cyclar工艺1970年Csicsery[4,5]首先提出了烷烃经脱氢环化聚合生成芳烃反应过程,其中采用Al2O3的负载型的Pt、Pd催化剂,在高于550 反应温度下,烷烃可转化为芳烃,由于反应温度高,反应过程中裂解生成大量的甲烷和乙烷,因而芳烃的选择性很低,同时Pd、Pt为贵金属,造成该过程的经济性较差。
因此,对以上的烷烃通过脱氢环化聚合生成芳烃过程的研究日趋减少。
ZSM 5分子筛的成功合成后,由于其具有独特的结构和合适的酸性,在众多的催化反应中被应用,具有代表性的是ZSM 5上的轻烃芳构化反应。
其中最具有代表性的轻烃芳构化工艺是由BP公司(提供催化剂)与UOP公司(提供CCR催化剂的再生技术)联合开发的Cy clar工艺[2,3]。
Cy clar工艺以液化石油气LPG(主要为轻质烷烃)为原料,催化剂为Ga改性的ZSM 5分子筛,其运转寿命为2年,采用连续再生的移动床工艺技术,反应器由四个竖直的径向绝热反应器组成,部分失活的催化剂从最下边的反应器进入再生器,再生后的催化剂再进入第一个反应器,反应后的产物进入分离系统。
以混合的C3,C4为原料(各占50%),根据不同的目的可以采用高压和低压两种操作模式,高压模式可以增加反应速率降低催化剂和投资费用,但高压下裂化严重,降低了芳烃收率;而低压操作可以获得较高的芳烃收率,而文献中并没有报道压力范围的具体值。
以丙烷为原料时,芳烃收率为61%,芳烃中的苯含量较高;而以丁烷为原料时,芳烃收率增加到66%,芳烃中的二甲苯较高。
1989年在苏格兰建立了第一套轻烃芳构化工业示范装置,并于1990年1月投产。
无论是高压反应还是低压反应,也无论是丙烷还是丁烷为原料,生成的燃料气几乎占产物的30%(质量分数)左右,同时燃料气的主要成分为甲烷,降低了该工艺的经济性。
此外,采用移动床工艺技术,使得投资费用和操作的复杂性增加。
1.2 Alpha工艺由日本Sany o石油公司开发的A lpha工艺[6]以富含烯烃的轻烃为原料,轻烃中的烯烃含量为30%~80%,催化剂为Zn改性的ZSM 5分子筛,操作温度在480 以上,采用固定床反应工艺。
当催化剂失活时,两个反应器之间可以切换。
第一套工业装置建立于1993年,产物中的芳烃分布为:苯14%,甲苯44%,乙苯3%,二甲苯26%,C913%。
1.3 M2 fo rming工艺该工艺由Mobil公司开发[7],原料范围较宽,可以是裂解汽油、催化裂化的不饱和气体、催化裂化汽油或及焦化汽油等,以H ZSM 5为催化剂,反应温度为425~575 ,具体值视原料而定,工艺过程采用一种循环式操作,迄今未见关于工业装置的报道。
1.4 Ar ofo rming工艺Aro for ming工艺[8]由IFP和Salutec共同开发,反应原料不限于液化石油气,也可以是轻石脑油,催化剂采用金属氧化物改性的择形分子筛,该工艺采用多个等温固定床管式反应器,催化剂再生通过切换反应器来实现。
该工艺以石脑油为原料时,芳烃收率为54.9%(其中苯12.2%,甲苯21.9%, C8芳烃12.5%,其他8.3%),C1~C2收率为27.4%,氢气2.9%,C3为14.8%。
对于LPG的芳构化,产物与Cy clar工艺相近。
1.5 国内关于轻烃芳构化的研究国内对于低碳烃芳构化工艺的研究开发始于20世纪80年代初,华东化工学院的吴指南等人在1983年连续报道了金属改性的ZSM 5沸石用于轻烃芳构化的研究[9];山西煤化研究所筛选出具有良好芳构化性能的Ga/ZSM 5催化剂[10,11];抚顺石油学院分别以富含丁烯的C4馏分等为原料,在改性的H ZSM 5沸石催化剂上进行了一系列芳构化反应[12,13]。
大连化物所也开展轻烃芳构化的研究工作[14]。
大连理工大学利用自主开发的工业化纳米ZSM 5沸石分子筛催化新材料研制出具有超强抗积炭失活能力的低碳烃芳构化制BTX芳烃的催化剂DLP 1及相配套的Nano form ing工艺[15,16]。
Nano form ing工艺采用常压固定床反应器,反应温度为500~600 。
原料可采用混合碳四液化气、普通民用液化气,油田凝析油、重整拔头油、芳烃抽余油、裂解碳五和轻石脑油(终馏点在110 以内)等,原料不用预精制直接进料反应,主产品为苯、甲苯和二甲苯,同时副产氢气和C+9重芳烃。
同国内外已有芳构化工艺相比,N ano for ming工艺的主要特点是采用了DLP型纳米ZSM 5沸石分子筛催化剂,显著增强了催化剂的单程运转周期,因此减少了反应器的切换再生次数,延长了催化剂使用寿命,降低了操作成本(表1)。
首套Nano form ing工业化装置建于山东淄博,装置规模80kt/a,处理催化裂化(FCC)液化气和裂解碳五原料。
表1 国内外轻烃芳构化技术工艺方法比较工艺方法M2 forming Cyclar Aroform er Nano forming技术来源M ob il BP/UOP IFP/SALU TEC大连理工大学反应器类型绝热固定床绝热移动床等温固定床绝热固定床催化剂Ga/M FI Ga/M FI Ga/F/M FI改性纳米ZSM 5反应温度/ 538~575-480~530500~600反应压力/M Pa-~0.70.1~0.50.3~0.5空速/W H SV h-1---0.5~1原料戊院/己烷LPG LPG/轻石脑油LPG/白凝析油/裂解碳五产品BT X BT X BT X BT X收率/%3063/66-59~67再生方式反应器切换连续再生反应器切换反应器切换再生周期-连续12h 20d2 轻烃芳构化反应机理Csicsery[4,5]提出了以Al2O3负载的Pt、Pd催化剂催化烷烃脱氢、环化聚合生成芳烃反应过程,由于反应需要较高的反应温度(高于550 ),导致产生大量的甲烷和乙烷的产生。
Cattanach等[17]考察了在500 反应温度下,石脑油(C4~180 )在不同分子筛催化剂上的芳构化性能,发现H ZSM 5具有良好的芳构性能,芳烃收率达到了50%,而丝光沸石不具有芳构化能力, 分子筛与ZSM 12的芳构化能力较弱。
Zn的添加使得石脑油在ZSM 5分子筛催化剂上的芳烃收率大大增加,说明Zn的引入有利于芳烃的生成。
近来Kum ar等[18,19]考察了丁烷在Zn/Ga改性的ZSM 22分子筛以及Pd改性的SAPO 11和M CM 22分子筛上的芳构化性能,在500 的高温下,金属的添加有利于提高丁烷的芳构化活性。